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[研究背景与目的]中药丹参作为活血化瘀药的代表,临床常用于治疗瘀血证候,如冠心病、脑缺血损伤、下肢缺血等疾病。丹参当中的活性成分群主要分为脂溶性成分(丹参酮ⅡA、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ等)和水溶性成分(丹参素、丹酚酸B、迷迭香酸等)。其中,水溶性成分入血后能够抑制血小板聚集以及血栓形成,保护心血管。临床上也将丹参及其相关制剂的水溶性成分丹酚酸B作为质量控制标准。由此可见,丹酚酸B在血管保护作用方面发挥了重要作用。与此同时,经过对1362个抗癌中药经方、验方的调研,发现丹参应用频率排名第四,在活血化瘀药中位列第一。结合课题组已建立的活血化瘀药对肿瘤发生发展各个环节干预与治疗机制的研究基础,明确丹参中诸多活性成分能够影响肿瘤的增殖、转移以及血管生成。那么,丹酚酸B是否能够在肿瘤中发挥对血管的保护作用,促进肿瘤血管结构和功能的完善?其调控具体机制又是如何?本研究基于丹酚酸B对肿瘤血管的调控,探索其对肿瘤转移的影响并剖析其具体作用机制。[研究内容与结果]本研究选择4T1鼠源乳腺癌细胞和MDA-MB-231人源乳腺癌细胞,构建原位乳腺癌模型。前期研究过程中我们发现该模型的主要特征是存在过度的血管生成和大量不成熟的血管,我们以此考察丹酚酸B对肿瘤血管的调控作用。通过瘤体积测量、Ki67免疫组化染色、H&E染色等手段,发现丹酚酸B抑制肿瘤生长和增加瘤内坏死区域的作用并不显著。通过血管相关标志物的免疫荧光、免疫组化、3D多普勒成像、扫描电镜等方法,发现丹酚酸B一定程度上抑制肿瘤血管生成,但是对肿瘤血管正常化的作用更加显著,其能够促进肿瘤血管结构的完整。注射伊文思蓝检测肿瘤血管的通透性,FITC-Lectin灌注探针检测肿瘤血管的灌注功能,发现丹酚酸B能够改善肿瘤血管结构从而加强血管功能。基于体内缺氧探针PIMO、缺氧标记物HIF-1α的免疫组化染色以及在体光声成像含氧检测,发现丹酚酸B能够增强肿瘤血管的携氧能力,改善肿瘤内部的缺氧状态。选择4T1小鼠乳腺癌模型,进行丹酚酸B与化疗药Cisplatin的联合使用。通过瘤体积测量、Ki67和BrdU免疫组化、TUNEL免疫荧光染色,发现相比于单独使用Cisplatin,丹酚酸B与Cisplatin联合能更显著抑制肿瘤生长。通过免疫荧光染色、LC-MS和流式检测,发现二者的联合作用是依赖于肿瘤血管功能的提升,从而促进Cisplatin在瘤内的蓄积。通过虚拟分子对接,进一步探寻丹酚酸B对肿瘤血管的调控作用机制,发现丹酚酸B能够与PDGFR-β结合,从而抑制其磷酸化水平。PDGFR-β是血管周细胞标志物,而周细胞的覆盖是血管成熟化的标志,通过PCR、ELISA、Western Blot验证MDA-MB-23 1肿瘤细胞分泌PDGF-BB水平显著高于人脐静脉内皮细胞(HUVEC)。大量PDGF-B能够刺激周细胞迁移,从血管壁脱落,向成纤维细胞转化,从而失去保护血管作用,丹酚酸B能够靶向PDGFR-β从而阻断PDGF-B的刺激作用,发挥促进血管成熟化作用。由此推断丹酚酸B介导肿瘤细胞与周细胞间信号交互发挥血管调控作用。通过micro-CT扫描、肺组织H&E染色,发现丹酚酸B给药组小鼠的肺部转移受到明显抑制。通过转录组测序进一步考察丹酚酸B抑制转移的机制。测序结果发现I131ra、Ezh2、116、Fgf7、Il10等分子转录水平发生显著变化。利用PCR对肿瘤组织以及肿瘤细胞的转录水平进行验证,同时对结果进行GO和KEGG以及蛋白相互作用分析,推测转移过程为PDGF-B刺激肿瘤细胞PDGFR-β,激活下游Akt磷酸化,从而影响Ezh2的转录,进而介导促进上皮间质转化(EMT)引起肿瘤转移。丹酚酸B能通过与PDGFR-β结合,逆转这一过程。利用WB对p-PDGFR-β、Akt、p-Akt水平进行检测,以及对EMT相关蛋白表达进行检测,验证推测结果。肿瘤细胞激活自身之外,利用肿瘤细胞的条件培养基考察对内皮屏障的影响,通过免疫荧光染色、内皮细胞渗漏实验,发现丹酚酸B能够显著抑制肿瘤细胞破坏内皮屏障。[结论与意义]基于上述结果,我们发现丹酚酸B具有促进肿瘤血管结构和功能完善的作用。丹酚酸B促进肿瘤血管正常化的作用也为丹酚酸B与化疗药物的联合使用提供了依据,其能够增强化疗药物在肿瘤组织内部的递送与聚积,深度杀伤肿瘤。PDGF-B/PDGFR-β在肿瘤血管异常当中扮演重要角色,是肿瘤细胞介导血管内皮细胞和周细胞信号交互的关键。丹酚酸B能够通过作用于PDGFR-β,阻断信号传导,一方面发挥重塑血管的作用,另一方面也抑制肿瘤转移。最早提出应用活血化瘀法治疗恶性肿瘤,主要从四个方面:抑制血小板聚集、改善肿瘤内部微循环状态、抑制肿瘤转移与联合化疗的协同治疗。本研究选取活血化瘀中药代表丹参中的主要药理活性成分丹酚酸B,揭示其能够靶向血小板衍生生长因子信号传导,促进肿瘤血管正常化和抑制肿瘤转移,以期为丹参在肿瘤治疗方面的应用提供依据。